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记一次 .NET某工控WPF程序被人恶搞的卡死分析

发表于:2024-6-11 09:27

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 作者:一线码农聊技术    来源:一线码农聊技术

  一、背景
  1. 讲故事
  这一期程序故障除了做原理分析,还顺带吐槽一下,熟悉我的朋友都知道我分析dump是免费的,但免费不代表可以滥用我的宝贵时间,我不知道有些人故意恶搞卡死是想干嘛,不得而知,希望后面类似的事情越来越少吧!废话不多说,我们来看看是如何被恶搞的。
  二、WinDbg 分析
  1. 程序是如何卡死的
  既然是窗体程序自然就是看主线程,我们使用 k 命令即可。
  0:000> k 
   # Child-SP          RetAddr               Call Site
  00 00000036`e1f7da18 00007ffe`70bf30ce     ntdll!NtWaitForSingleObject+0x14
  01 00000036`e1f7da20 00007ffd`eff74910     KERNELBASE!WaitForSingleObjectEx+0x8e
  ...
  05 (Inline Function) --------`--------     coreclr!CLREventBase::Wait+0x12 [D:\a\_work\1\s\src\coreclr\vm\synch.cpp @ 412] 
  06 00000036`e1f7db20 00007ffd`f00c9afa     coreclr!Thread::WaitSuspendEventsHelper+0xc8 [D:\a\_work\1\s\src\coreclr\vm\threadsuspend.cpp @ 4626] 
  07 (Inline Function) --------`--------     coreclr!Thread::WaitSuspendEvents+0x8 [D:\a\_work\1\s\src\coreclr\vm\threadsuspend.cpp @ 4663] 
  08 00000036`e1f7dbe0 00007ffd`f0009c80     coreclr!Thread::RareEnablePreemptiveGC+0x7d99a [D:\a\_work\1\s\src\coreclr\vm\threadsuspend.cpp @ 2414] 
  09 (Inline Function) --------`--------     coreclr!Thread::EnablePreemptiveGC+0x16 [D:\a\_work\1\s\src\coreclr\vm\threads.h @ 2044] 
  0a 00000036`e1f7dc20 00007ffd`f0075d10     coreclr!Thread::RareDisablePreemptiveGC+0xc8 [D:\a\_work\1\s\src\coreclr\vm\threadsuspend.cpp @ 2156] 
  0b 00000036`e1f7dca0 00007ffd`f0096a5f     coreclr!JIT_ReversePInvokeEnterRare2+0x18 [D:\a\_work\1\s\src\coreclr\vm\jithelpers.cpp @ 5462] 
  0c 00000036`e1f7dcd0 00007ffd`907afe09     coreclr!JIT_ReversePInvokeEnterTrackTransitions+0xaf [D:\a\_work\1\s\src\coreclr\vm\jithelpers.cpp @ 5509] 
  0d 00000036`e1f7dd00 00007ffe`72e0e858     0x00007ffd`907afe09
  0e 00000036`e1f7dd80 00007ffe`72e0e3dc     user32!UserCallWinProcCheckWow+0x2f8
  0f 00000036`e1f7df10 00007ffe`72e20c93     user32!DispatchClientMessage+0x9c
  10 00000036`e1f7df70 00007ffe`730f0e64     user32!_fnDWORD+0x33
  11 00000036`e1f7dfd0 00007ffe`70b31104     ntdll!KiUserCallbackDispatcherContinue
  12 00000036`e1f7e058 00007ffe`72e21c0e     win32u!NtUserGetMessage+0x14
  13 00000036`e1f7e060 00007ffe`711e28f2     user32!GetMessageW+0x2e
  ...
  1d 00000036`e1f7e460 00007ffd`f009ba53     xxx!xxx.App.Main+0x5e
  ...
  2a 00000036`e1f7f140 00007ffe`4cd4e1e6     hostfxr!execute_app+0x2fa [D:\a\_work\1\s\src\native\corehost\fxr\fx_muxer.cpp @ 145] 
  ...
  34 00000036`e1f7f890 00000000`00000000     ntdll!RtlUserThreadStart+0x21
  从卦中的调用栈可以看到,主线程通过 GetMessageW 从消息队列中拿到了数据,在处理时被 coreclr 押解到 WaitSuspendEventsHelper 处等待一个event事件,接下来看下这个方法的源码到底是怎么写的?简化后如下:
  BOOL Thread::WaitSuspendEventsHelper(void)
  {
      if (m_State & TS_DebugSuspendPending)
      {
          ThreadState oldState = m_State;
          while (oldState & TS_DebugSuspendPending)
          {
              ThreadState newState = (ThreadState)(oldState | TS_SyncSuspended);
              if (InterlockedCompareExchange((LONG*)&m_State, newState, oldState) == (LONG)oldState)
              {
                  result = m_DebugSuspendEvent.Wait(INFINITE, FALSE);
                  break;
              }
              oldState = m_State;
          }
      }
      return result != WAIT_OBJECT_0;
  }
  从上面的代码可以明显的看到当前Thread 处于 TS_DebugSuspendPending 状态,从名字上看貌似和调试有关,接下来查下这个枚举的注解。
  enum ThreadState
  {
      TS_DebugSuspendPending = 0x00000008,    // Is the debugger suspending threads?
  }
  从注解看是因为调试器阻塞了这个线程,我去,哪里来的调试器呢?这引起了我的巨大兴趣。。。
  2. 哪里来的调试器
  我刚开始是抱有巨大的善意,我以为他的程序被人恶意注入导致卡死,但分析下来我还是太单纯了,继续往下看吧,既然有调试器,一般来说PEB.BeingDebugged=Yes状态,命令的输出结果也得到了证实。
  0:000> !peb
  PEB at 00000036e1c11000
      ...
      BeingDebugged:            Yes
      ...
                      Base TimeStamp                     Module
              7ff7f5230000 65310000 Oct 19 18:08:00 2023 G:\xxx\C#\Projects\NugetApplications\Applications\xxx\bin\Debug\net6.0-windows\xxx.exe
              ...
  我以为到这里就可以告诉朋友答案,你的程序可能被人恶意注入了,但眼尖的我发现了一点异常,他的 xxx.exe 启动目录怎么会有 \bin\Debug\net6.0-windows\ 呢?很明显这是用 VS 直接跑起来的呀。。。。
  3. 真的是 VS 跑起来的吗
  首先大家要知道 Visual Studio 是托管调试器,托管调试器在调试程序的时候会在 coreclr 层面设置一个全局变量 g_CORDebuggerControlFlags=0x0200,这也是 Debugger.IsAttached 的底层判断依据,不相信的朋友可以看下这个方法的底层实现:
  FCIMPL0(FC_BOOL_RET, DebugDebugger::IsDebuggerAttached)
  {
      CORDebuggerAttached();
  }
  inline bool CORDebuggerAttached()
  {
      return (g_CORDebuggerControlFlags & DBCF_ATTACHED);
  }
  enum DebuggerControlFlag
  {
      DBCF_ATTACHED                   = 0x0200,
  };
  有了这些基础知识之后,接下来就可以用 x 命令去验证下。
  看到上面的答案基本就可以实锤了,有些朋友可能还是不大相信,我们可以这样看,VisualStudio 是 WPF 写的,如果用 VS 来调试,那么线程栈里面应该会有很多类似的 VisualStudio 字符串。
  从卦中看,你说正常发布的程序怎么可能会有 9 个 Microsoft.VisualStudio.DesignTools 字符串呢?
  4. 这个dump是如何生成的
  这个问题我相信可能有一些朋友会比较疑惑,其实没什么疑惑的,Visual Studio 有生成Dump的功能,操作步骤为:Debug -> Save Dump As... , 接下来通过一个小例子观察一下。
  internal class Program
      {
          static void Main(string[] args)
          {
              Console.WriteLine($"托管调试器:{Debugger.IsAttached}");
              Console.WriteLine($"非托管调试器:{IsDebuggerPresent()}");
              Console.ReadLine();
          }
          [DllImport("kernel32.dll")]
          static extern bool IsDebuggerPresent();
      }
  调试起来后,截图如下:
  最后打开生成好的 Dump 文件,使用 kc 观察主线程的输出:
  0:000> kc
   # Call Site
  00 ntdll!NtWaitForSingleObject
  01 KERNELBASE!WaitForSingleObjectEx
  02 coreclr!CLREventWaitHelper2
  03 coreclr!CLREventWaitHelper
  04 coreclr!CLREventBase::WaitEx
  05 coreclr!CLREventBase::Wait
  06 coreclr!Thread::WaitSuspendEventsHelper
  07 coreclr!Thread::WaitSuspendEvents
  08 coreclr!Thread::RareEnablePreemptiveGC
  09 coreclr!Thread::EnablePreemptiveGC
  0a coreclr!Thread::RareDisablePreemptiveGC
  0b coreclr!Thread::DisablePreemptiveGC
  ...
  19 ConsoleApp4!ConsoleApp4.Program.Main
  ...
  30 ntdll!RtlUserThreadStart
  从卦中看,正是停留在 WaitSuspendEventsHelper 函数里,一摸一样,彻底被360°无死角的证实......
  三、总结
  这是一次人为的故意恶搞,大概率就是想看下我到底是骡子是马。我分析的结果对他和他所在的公司来说没有任何价值,只能白白的浪费我的时间,真是分析多了,什么样的人都能遇到,谨以此文告知后来者,免费但请不要滥用!
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